[发明专利]控压欠平衡钻井过程的压力控制系统及方法

权利要求书

1.一种控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，包括泥浆池、泥浆泵、钻杆、节流管汇系统、第一撬装系统、回压泵系统、控制系统、气液分离器和第二撬装系统，所述泥浆池通过第一管路串接所述泥浆泵后与所述钻杆的顶部入口连接，所述钻杆上设置有旋转控制头，所述旋转控制头通过第二管路依次串接所述节流管汇系统和所述第一撬装系统后再接入所述泥浆池；所述泥浆池还通过第三管路串接所述回压泵系统后分别接入所述节流管汇系统和所述控制系统；所述控制系统接入第二管路；所述气液分离器和所述第二撬装系统并联在位于所述第一撬装系统和所述泥浆池之间的所述第二管路上，所述气液分离器的液体出口和所述第二撬装系统的入口连接，所述第二撬装系统的出口接入所述泥浆池。

2.根据权利要求1所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，还包括设置在位于所述第一撬装系统下游的所述第二管路上的振动筛，且所述第一撬装系统和所述第二撬装系统的出口均接入所述振动筛。

3.根据权利要求2所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，所述回压泵系统包括依次串接的灌注泵、入口流量计以及回压泵，所述入口流量计位于所述灌注泵和所述回压泵之间，所述回压泵并联有安全阀和泄压阀，所述安全阀和所述泄压阀并联。

4.根据权利要求3所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，所述第一撬装系统包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第一出口流量计，其中所述第三控制阀设置在所述第二管路上，所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设置于所述第一出口流量计的两侧，且分别与所述第一出口流量计串联，所述第三控制阀与所述第一出口流量计并联。

5.根据权利要求4所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，所述第二撬装系统包括第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第二出口流量计，其中所述第六控制阀设置在位于所述气液分离器和振动筛之间的管路上，所述第四控制阀和所述第五控制阀分别设置于所述第二出口流量计的两侧，且分别与所述第二出口流量计串联，所述第六控制阀与所述第二出口流量计并联。

6.根据权利要求1所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，还包括点火装置，所述点火装置与所述气液分离器的气体出口连接。

7.根据权利要求2所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，还包括第一手动控制阀和第二手动控制阀，所述第一手动控制阀设置于所述第一撬装系统与所述气液分离器之间的管路上，所述第二手动控制阀设置于所述第一撬装系统和所述振动筛之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制系统，其特征在于，还包括过滤组件，所述过滤组件设置于所述第三管路上，且位于所述泥浆池和所述回压泵系统之间。

9.一种控压欠平衡钻井过程的压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)返出钻井的气液混合液通过气液分离器将气液混合液中的气体分离，得到返回纯液；

2)将返回纯液的液相流量与入口液的液相流量进行对比；

3)若返回纯液的液相流量小于或等于入口液的液相流量，执行步骤6)；

4)若返回纯液的液相流量大于入口液的液相流量，执行步骤5)；

5)增加井口回压，重复执行步骤2)、3)和4)；

6)井筒进气量处于稳定状态。

10.根据权利要求9所述的控压欠平衡钻井过程的压力控制方法，其特征在于，在步骤1)后还包括如下步骤：

11)将液气混合液中分离的气体进行燃烧。